Γιατί μια φωτεινή ακτίνα λυγίζει όταν ταξιδεύει από τον αέρα στο νερό;

Η κάμψη μιας ακτίνας φωτός όταν ταξιδεύει από αέρα σε νερό ονομάζεται διάθλαση . Δείτε γιατί συμβαίνει:

1. ταχύτητα φωτός: Το φως ταξιδεύει σε διαφορετικές ταχύτητες σε διαφορετικά μέσα. Ταξιδεύει ταχύτερα στον αέρα από ό, τι στο νερό.

2. Αλλαγή προς την κατεύθυνση: Όταν το φως εισέρχεται σε ένα πυκνότερο μέσο (όπως το νερό), επιβραδύνεται. Αυτή η αλλαγή στην ταχύτητα προκαλεί την κάμψη της ακτίνας φωτός. Η κάμψη συμβαίνει στη διεπαφή μεταξύ των δύο μέσων.

3. Νόμος του Snell: Η σχέση μεταξύ της γωνίας της επίπτωσης (η γωνία με την οποία το φως χτυπά την επιφάνεια) και η γωνία διάθλασης (η γωνία με την οποία το φως κάμπτεται) περιγράφεται από τον νόμο του Snell:

* n1 * sin (θ1) =n2 * sin (θ2)

* N1 και N2 είναι οι διάθλοι των δύο μέσων (αέρα και νερό, στην περίπτωση αυτή).

* θ1 είναι η γωνία πρόσπτωσης.

* θ2 είναι η γωνία διάθλασης.

Συνοπτικά:

* Το φως επιβραδύνεται όταν εισέρχεται σε ένα πυκνότερο μέσο.

* Αυτή η αλλαγή στην ταχύτητα προκαλεί την κάμψη της ακτίνας φωτός

* Η ποσότητα κάμψης εξαρτάται από τους διαθλαστικούς δείκτες των δύο μέσων και τη γωνία πρόσπτωσης.

οπτικό παράδειγμα:

Φανταστείτε ένα αυτοκίνητο που ταξιδεύει με σταθερή ταχύτητα σε έναν ομαλό δρόμο. Εάν το αυτοκίνητο χτυπήσει ξαφνικά ένα κομμάτι λάσπης, θα επιβραδυνθεί. Καθώς οι μπροστινοί τροχοί επιβραδύνουν, το αυτοκίνητο θα στραφεί προς το έμπλαστρο λάσπης. Η ίδια έννοια ισχύει για τις ελαφρές ακτίνες όταν μεταβαίνουν από αέρα σε νερό.